水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术分析

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1引言

在运用钻孔爆破施工方法进行地下建筑物的开挖施工时，通常会受到工作面、地质条件、爆破材料多方面因素的影响，此时，钻孔爆破设计显得尤为重要。通过钻孔爆破设计，能够确定开挖断面炮孔的具体布置情况，这是钻孔爆破施工中最为关键的部分，进而确保钻孔爆破施工安全与质量。而将其运用于水利水电工程中隧洞施工，也能获得良好的效果。

2爆破材料的管理

2.1爆破材料的运输

在进行爆破材料的运输时，必须严格按照相关要求与规范进行，而运输爆破材料的数量也必须要经过严格的检查之后才可使用，且还必须要标注危险标志。同时，对于爆破材料，必须采用帆布进行覆盖与捆紧，运输的车辆也不可在车库内停留。当使用车辆来进行雷管、硝化甘油类炸药的运输时，雷管箱严禁侧放或者是立放，层与层之间还必须用软垫垫上；而对于装车的实际高度，则必须确保其比车厢低100mm；在进行硝酸铵类炸药、含水炸药等物品的运输时，要确保装车实际高度低于车厢实际高度。此外，一旦运输的硝化甘油类的炸药出现了冻结情况，必须立即停止对其的运输，这主要是因为其冻结之后极容易引发爆炸事故。

2.2爆破材料的装卸

当专业的爆破操作人员拿到相应的爆破材料之后，必须立即将其送至指定的地点，并进行爆破操作，严禁中途自行耽误，这样必然会给周边的事物带来巨大的危险。同时，还应当尽量在白天装卸爆破材料，在进行爆破材料的装卸时，严禁使用金属制品，如果一定要在夜间装卸，则必须要配备一定的照明设备。此外，在进行爆破材料的卸载时，严禁将雷管装入衣袋，而应当将其与炸药一起安置在专用的箱子内，只有这样，才能降低因雷管意外引爆而导致的大面积抱着事故的发生的几率。

2.3合理放置爆破材料

在进行爆破材料的放置时，必须确保其安全性，这是最为重要的一点。一般情况下，在进行爆破材料的放置时，通常需要将其与非同类的引爆材料分开放置，例如硝化甘油类的炸药与导火索要分开放置，硝酸铵类炸药与黑火药也要分开放置，从而避免爆破意外的发生。此外，对于爆破材料放置的环境，也要高度注意，严禁将爆破材料直接放置在阳光下暴晒，应当将其在阴凉、干燥的环境下放置，从而以此来保证爆破材料本身的性能，以及避免放置意外的发生。

3隧洞钻孔爆破技术

3.1炮孔种类及布置

对于平洞开挖断面上的炮孔，其实际作用是大不相同的，主要可分为掏槽孔、周边孔、崩落孔。其中，掏糟炮孔主要用于临空面的增加，从而以此来提升爆破效果，往往将其布置在开挖断面的中间部位。掏糟炮孔布置形状、方向不同，还可分为垂直掏糟、斜孔掏槽；对于周边炮孔来说，其主要用于有效控制开挖轮廓，其通常是在设计开挖面的周边进行布置的；对于崩落炮孔，其主要作用在于对岩体进行爆落，从而为周边炮孔的爆破提供良好的爆破基础与条件。所以，该炮孔往往是在掏槽外围部分均匀的布置的。周边炮孔一般与工作面相垂直，对于炮孔的深度，需保证其与工作面处于同一平面，从而确保工作面的平整度。此外，对于炮孔的布置，常用的布置方式如图1所示，主要包括分区与布孔操作，首先需要布置好钻爆开挖炮孔分区，也就是做好周边孔、崩落孔、掏槽孔范围的布置作业，然后依据此来确定上述炮孔具体的位置及相关钻孔爆破开挖的有关参数。在布置炮孔之前，还需做好以下措施：①在进行炮孔的布置时，要确保其能够为钻孔施工提供方便，且机具设备的移动次数也要尽量少。②对于炮孔布置的防线，应尽可能确保其与岩层层理、裂隙面互相垂直，避免卡钻、漏气现象的出现，进而降低爆破的效果。③在进行周边孔的布置时，要尽可能的确保其紧靠设计轮廓线，但因需要考虑到钻机作业需求，通常距离轮廓线10～20cm即可，然后稍微想周边倾斜。④在进行掏槽孔布置时，需要保证其深度要超出崩落孔深度的10～15%，这样一来，可以提升爆破的效率与效果。⑤在断面拐角位置，需要均匀的布置炮孔，从而为有效控制开挖轮廓线提供便利。

3.2炮孔数量和装药量

对于掘进工作面上炮孔的数量与具体装药量，因受到岩层性质、炸药性能等多方面因素的影响，在实际操作过程中，一般选用类比法、经验公式法进行计算与确定。通常情况下，需要先对单位耗药量、掘进的深度进行确定，然后以此来对炮孔的数量以及炮孔的间距进行一定的估算，之后在依据工程需求的情况下，进行现场试验，最后在选择合理的炮孔数量、各种炮孔类型的炮 孔间距。

3.3掘进爆破技术

在进行掘进爆破作业之前，还需要对隧洞附近的地理环境条件进行严格的勘查，并以此来制定完善的爆破计划。在进行隧洞掘进爆破施工时，照明、通风等环境因素会带来一定的影响，再加上爆破施工往往需要与支护、出渣运输等工序交叉施工，所以会加大爆破施工的难度。除此之外，因爆破自由面较少，再加上岩石会产生巨大的夹制作用，这大大增加了破碎单位体积岩石耗药量，所以对爆破施工质量的要求也较高。

3.4严格控制填孔质量

在进行装药操作时，必须要确保孔口填塞质量，此时严禁采用无封孔口爆破。同时，在布置的炮孔深度低于0.9m时，要确保装药长度小于药孔深度的1/2；当布置的炮孔深度超过了0.9m时，则需要保证装药长度短于炮孔深度的2/3，而对于剩余的部分，则需要采用填塞材料全部填满。此外，在进行炮孔的填塞时，严禁采用石块或者是其他的一些易燃的材料，也不能对起爆线路造成破坏，并且也要严禁捣固直接接触药包的填塞材料，或者是采用填塞材料冲击起爆药包。

3.5其他事项

除了上述措施之外，还要做好以下措施：①对出渣运输、临时支护操作进行严格的控制，并在此基础上选用合理的、配套的装渣运输设备、数量。②要对隧洞内外的运输线路，以及弃渣场地进行合理的规划。③制定合理的、可靠的施工组织与安全运行制度与措施。④在完成了隧洞洞室的开挖施工之后，围岩会形成一个新的应力状态，但在围岩稳定性能较差的洞室内，极容易引发坍塌，或者是岩块松动跌落现象，进而导致安全事故的发生。基于此，必须在依据隧洞底层情况、洞室断面情况等条件，进行必要的临时支铲。临时支护的形式一般有许多，主要可以分为传统的构架式支撑、锚喷支护。而作为一种临时性与永久性相结合的支护形式，应当优先选用喷混凝土和锚杆支护。

4结语

总而言之，在水利水电工程隧洞施工中，钻孔爆破技术是最为常见的一种施工技术，但在钻孔爆破施工过程中，会存在诸多因素的影响与限制，例如爆破材料的管理、炮孔的布置等，因此，要想确保钻孔爆破施工质量与安全，必须对这些事项进行全面的、综合的考虑，从而将其更好的运用于水利水电隧洞施工中，推动水利水电工程的良好发展。

作者:刘建铭 单位:湖南省瑞大工程建设有限公司